JP5882425B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に採用されてトナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を用いた現像装置を用いる画像形成装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus. In particular, the present invention is employed in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine, a laser printer, and a facsimile machine that forms an image using toner by electrophotography, and includes a toner and a magnetic carrier. The present invention relates to an image forming apparatus using a developing device using a component developer.

従来から、複写機、プリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、感光体、例えば、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によって定着させるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles are known. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor, for example, a photoreceptor drum, and develops the electrostatic latent image by supplying toner to the photoreceptor drum by a developing device. The toner image formed on the photosensitive drum by development is transferred to a sheet such as paper and fixed by a fixing device.

近年、フルカラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する。）がよく使用されている。
この現像剤は、トナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で攪拌することによりトナーとキャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。 2. Description of the Related Art In recent years, two-component developers (hereinafter simply referred to as “developers”) that are excellent in toner charge stability are often used in image forming apparatuses that support full color and high image quality.
The developer is composed of toner and carrier, and the toner and the carrier are rubbed by stirring them in the developing device, and a properly charged toner is obtained by this friction.

現像装置において帯電したトナーは、２成分現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像ローラに供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成されている静電潜像に移動する。これにより感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。   The toner charged in the developing device is supplied to the surface of a two-component developer carrying member, for example, a developing roller. The toner supplied to the developing roller moves to an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum by an electrostatic attraction force. As a result, a toner image based on the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum.

また、最近では、画像形成装置の高速化及び小型化が要求されており、現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、現像剤の搬送も迅速に行う必要が生じてきている。   Recently, there has been a demand for speeding up and downsizing of the image forming apparatus, and it has become necessary to charge the developer quickly and sufficiently and to transport the developer quickly.

そこで、画像形成装置において、補給されたトナーを現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、循環方式の現像装置が採用されている。循環方式の現像装置は、現像剤が循環搬送される現像剤搬送路と、現像剤搬送路にて現像剤を攪拌しながら搬送するスクリューオーガ（現像剤搬送部材）と、トナー収容部から現像剤搬送路内にトナーを補給するトナー補給口と、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサを備え、現像剤のトナー濃度が所定値よりも下回った場合、トナーを補給する指示をトナーカートリッジに出すことによって、トナーを現像剤搬送路へ供給し、供給されたトナーは現像剤を攪拌しながら搬送するようになっている（特許文献１を参照）。   In view of this, in the image forming apparatus, a circulation type developing device is employed in order to instantly disperse the replenished toner in the developer and impart an appropriate charge amount. The circulation type developing device includes a developer conveying path through which the developer is circulated, a screw auger (developer conveying member) that conveys the developer while stirring the developer in the developer conveying path, and a developer from the toner storage unit. A toner replenishing port for replenishing toner in the conveyance path and a toner concentration detection sensor for detecting the toner concentration in the developer are provided. When the toner concentration of the developer falls below a predetermined value, an instruction to replenish the toner is given. By supplying the toner to the cartridge, the toner is supplied to the developer conveyance path, and the supplied toner is conveyed while stirring the developer (see Patent Document 1).

また、現像装置へ補給されるトナー補給量を安定させるために、トナー濃度検知センサとしての磁気センサの出力値を用いてトナー補給前後の出力値の差に応じて、トナー補給時間を補正するようにしたものが提案されている（特許文献２を参照）。   Further, in order to stabilize the toner replenishment amount replenished to the developing device, the toner replenishment time is corrected according to the difference between the output values before and after toner replenishment using the output value of the magnetic sensor as the toner density detection sensor. What has been proposed has been proposed (see Patent Document 2).

特開２００６−１０６１９４号公報JP 2006-106194 A 特開平９−１１４２１８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-114218

上述した２成分現像剤を用いる循環方式の現像装置においては、トナーを補給するトナーカートリッジから現像装置に供給されるトナーがなくなると、現像剤中のトナー濃度が徐々に減少し、感光体ドラムへのキャリア現像（キャリア付着）の発生頻度が高まっていく。   In the above-described circulation type developing device using the two-component developer, when the toner supplied from the toner cartridge for replenishing the toner to the developing device runs out, the toner concentration in the developer gradually decreases to the photosensitive drum. The frequency of occurrence of carrier development (carrier adhesion) increases.

また、トナー補給が正常に行われた場合でも、トナーカートリッジ内のトナーの状態や量の違いにより、トナー補給量が変化するため、トナーカートリッジからのトナー補給量が多い時（あるいは、少ない時）は、トナー補給量が過補給（あるいは、補給不足）になってしまうため、現像装置内のトナー濃度が安定しないという問題があった。   Even when the toner supply is performed normally, the toner supply amount changes due to the difference in the state and amount of toner in the toner cartridge. Therefore, when the toner supply amount from the toner cartridge is large (or when the toner supply amount is small). However, there is a problem that the toner concentration in the developing device is not stable because the toner replenishment amount becomes excessively replenished (or insufficiently replenished).

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、画像形成装置において、適切なトナー補給を行うことでトナー濃度を安定させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can stabilize the toner density by appropriately supplying toner in the image forming apparatus. To do.

上述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、次の通りである。
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤収容部内に補給トナーを導入するトナー補給口と、前記現像剤収容部内にトナーが補給されているか否かを検知するトナー補給検知センサとを具備する現像剤収容装置を備えるとともに、前記現像剤収容装置へトナーを供給するトナー排出部材と、前記トナー排出部材を回転させるトナー排出部材駆動モータとを具備して前記現像剤収容装置にトナーを補給するトナー補給装置を備える画像形成装置において、前記トナー補給検知センサを、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直下の領域を含んだ底面に設けることを特徴とするものである。 An image forming apparatus according to the present invention for solving the above-described problems is as follows.
In the present invention, a developer containing portion containing a developer containing toner and a magnetic carrier, a toner replenishing port for introducing replenished toner into the developer containing portion, and a toner replenished in the developer containing portion. A toner storage member that includes a toner replenishment detection sensor that detects whether or not the toner is supplied, a toner discharge member that supplies toner to the developer storage device, and a toner discharge member drive motor that rotates the toner discharge member; And a toner replenishing device for replenishing toner to the developer accommodating device, wherein the toner replenishment detecting sensor is provided on a bottom surface including a region immediately below the toner replenishing port in the developer accommodating portion. It is characterized by providing.

また、本発明は、前記現像剤収容装置の構成として、前記現像剤収容部内で前記現像剤を攪拌しながら循環搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、を備え、前記トナー補給検知センサを、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直近でかつ前記トナー補給口よりも現像剤搬送方向下流側の底面に設けることが好ましい。 According to another aspect of the present invention, the developer container includes a developer transport member that circulates and transports the developer in the developer container, and supplies toner contained in the developer to the photosensitive drum. It is preferable that the toner replenishment detection sensor is provided on the bottom surface near the toner replenishing port in the developer accommodating portion and on the downstream side in the developer transport direction from the toner replenishing port .

また、本発明は、前記トナー補給装置から前記現像剤収容装置に所定量のトナーを補給した後に、前記トナー補給検知センサの検出値が規定量変化しない場合、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも大きい時には、トナー補給量を所定量よりも少なくし、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも小さい時には、トナー補給量を所定量よりも多くするようにトナー補給量を変更するトナー補給量変更手段を備えることが好ましい。   According to the present invention, if the detection value of the toner replenishment detection sensor does not change a predetermined amount after replenishing a predetermined amount of toner from the toner replenishment device to the developer storage device, the detection value of the toner replenishment detection sensor When the amount of change is larger than the specified amount, the toner replenishment amount is made smaller than the predetermined amount, and when the amount of change in the detection value of the toner replenishment detection sensor is smaller than the prescribed amount, the toner replenishment amount is made larger than the predetermined amount. Thus, it is preferable to include a toner replenishment amount changing means for changing the toner replenishment amount.

また、本発明は、前記トナー補給検知センサとして、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサを用いることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer as the toner replenishment detection sensor.

また、本発明は、前記トナー補給量変更手段の構成として、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を速くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を遅くして規定のトナー補給量になるよう制御するようにすることが好ましい。   Further, according to the present invention, as the configuration of the toner replenishment amount changing means, when the toner replenishment amount per time is small, the toner discharge member drive motor is driven at a higher speed to control to a specified toner replenishment amount. When the amount of toner replenishment per hour is large, it is preferable to control the toner discharge member drive motor so that the toner replenishment amount is reduced to a prescribed toner replenishment amount.

また、本発明は、前記トナー補給量変更手段の構成として、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を長くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を短くして規定のトナー補給量になるよう制御するようにすることが好ましい。   Further, according to the present invention, as a configuration of the toner replenishment amount changing unit, when the toner replenishment amount per hour is small, the toner discharge member drive motor is driven to have a longer drive time so as to reach a specified toner replenishment amount. When the amount of toner replenishment per hour is large, it is preferable to control the toner discharge member drive motor so that the toner replenishment amount is shortened to a specified toner replenishment amount.

本発明によれば、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤収容部内に補給トナーを導入するトナー補給口と、前記現像剤収容部内にトナーが補給されているか否かを検知するトナー補給検知センサとを具備する現像剤収容装置を備えるとともに、前記現像剤収容装置へトナーを供給するトナー排出部材と、前記トナー排出部材を回転させるトナー排出部材駆動モータとを具備して前記現像剤収容装置にトナーを補給するトナー補給装置を備える画像形成装置において、前記トナー補給検知センサを、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直下の領域を含んだ底面に設けることで、適切なトナー補給を行うことができ、これにより、トナー濃度を長期に渡り安定化し、延いては高精細の画像を提供できる画像形成装置を実現できる。 According to the present invention, a developer containing portion that contains a developer containing toner and a magnetic carrier, a toner replenishing port that introduces replenished toner into the developer containing portion, and a toner replenished in the developer containing portion. A toner storage member that includes a toner replenishment detection sensor that detects whether or not the toner is supplied, a toner discharge member that supplies toner to the developer storage device, and a toner discharge member drive that rotates the toner discharge member An image forming apparatus comprising a motor and a toner replenishing device for replenishing toner to the developer containing device, wherein the toner replenishment detecting sensor includes a region immediately below the toner replenishing port in the developer containing unit . by providing the bottom surface, it is possible to perform appropriate toner replenishment, by which to stabilize over the toner concentration in long term, and by extension in provide images of high definition An image forming apparatus can be realized that.

また、本発明によれば、前記現像剤収容装置の構成として、前記現像剤収容部内で前記現像剤を攪拌しながら循環搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、を備え、前記トナー補給検知センサを、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直近でかつ前記トナー補給口よりも現像剤搬送方向下流側の底面に設けることで、前記トナー補給装置から前記現像剤収納部内にトナー補給が行われた直後に前記トナー補給検知センサによりトナー濃度を検出できるため、その検出値の変化量に応じたトナー補給量の変更を直ぐに行うことができる。 Further, according to the present invention, as the configuration of the developer accommodating device, a developer conveying member that circulates and conveys the developer in the developer accommodating portion, and toner contained in the developer is a photosensitive drum. A toner supply detection sensor, and the toner replenishment detection sensor is provided on the bottom surface near the toner supply port in the developer accommodating portion and on the downstream side in the developer transport direction from the toner supply port , Since the toner concentration can be detected by the toner replenishment detection sensor immediately after the toner is replenished from the toner replenishing device into the developer accommodating portion, the toner replenishment amount is immediately changed according to the change amount of the detected value. Can do.

また、本発明によれば、前記トナー補給装置から前記現像剤収容装置に所定量のトナーを補給した後に、前記トナー補給検知センサの検出値が規定量変化しない場合、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも大きい時には、トナー補給量を所定量よりも少なくし、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも小さい時には、トナー補給量を所定量よりも多くするようにトナー補給量を変更するトナー補給量変更手段を備えるで、必要なトナー補給量を正確に補給でき、容易にトナー濃度を安定化させることができる。   Further, according to the present invention, the detection of the toner replenishment detection sensor is performed when the detection value of the toner replenishment detection sensor does not change after a predetermined amount of toner is replenished from the toner replenishment device to the developer accommodating device. When the change amount of the value is larger than the specified amount, the toner replenishment amount is made smaller than the predetermined amount. When the change amount of the detection value of the toner replenishment detection sensor is smaller than the predetermined amount, the toner replenishment amount is made smaller than the predetermined amount. Since the toner supply amount changing means for changing the toner supply amount so as to increase is provided, the necessary toner supply amount can be accurately supplied, and the toner density can be easily stabilized.

また、本発明によれば、前記トナー補給検知センサとして、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサを用いることで、トナー濃度の変化を検知することで容易にトナー補給を検知することができる。   According to the present invention, the toner replenishment detection sensor is a magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability of the developer, so that toner replenishment can be easily detected by detecting a change in toner density. .

また、本発明によれば、前記トナー補給量変更手段の構成として、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を速くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を遅くして規定のトナー補給量になるよう制御することで、必要なトナー補給量を正確に補給でき、容易にトナー濃度を安定化させることができる。   Further, according to the present invention, as the configuration of the toner replenishment amount changing means, when the toner replenishment amount per hour is small, the driving speed of the toner discharge member drive motor is increased so that the prescribed toner replenishment amount is obtained. If the toner replenishment amount per hour is large, the required toner replenishment amount can be replenished accurately by slowing down the drive speed of the toner discharge member drive motor so as to reach the specified toner replenishment amount. The toner concentration can be easily stabilized.

また、本発明によれば、前記トナー補給量変更手段の構成として、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を長くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を短くして規定のトナー補給量になるよう制御することで、必要なトナー補給量を正確に補給でき、容易にトナー濃度を安定化させることができる。   Further, according to the present invention, as the configuration of the toner replenishment amount changing means, when the toner replenishment amount per hour is small, the driving time of the toner discharge member drive motor is lengthened to become a prescribed toner replenishment amount. If the toner replenishment amount per hour is large, the required toner replenishment amount can be replenished accurately by shortening the drive time of the toner discharge member drive motor to a specified toner replenishment amount. The toner concentration can be easily stabilized.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 前記画像形成装置を構成するトナー補給装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a toner replenishing device constituting the image forming apparatus. 図２のＤ−Ｄ断面矢視図である。FIG. 3 is a DD cross-sectional view of FIG. 2. 前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a developing device that constitutes the image forming apparatus. 図４のＡ−Ａ断面矢視図である。It is an AA cross-sectional arrow view of FIG. 図４のＢ−Ｂ断面矢視図である。It is a BB cross-sectional arrow view of FIG. 図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 前記画像形成装置における制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system in the image forming apparatus. 前記画像形成装置におけるトナー補給検知センサの出力値とトナー補給量との関係を示すグラフである。4 is a graph showing a relationship between an output value of a toner supply detection sensor and a toner supply amount in the image forming apparatus. （ａ）は前記画像形成装置においてトナー補給量が少ないと判断した時のトナー補給時間の補正を示すグラフ、（ｂ）は前記画像形成装置においてトナー補給量が多いと判断した時のトナー補給時間の補正を示すグラフである。(A) is a graph showing correction of toner replenishment time when it is determined that the toner replenishment amount is small in the image forming apparatus, and (b) is a toner replenishment time when it is determined that the toner replenishment amount is large in the image forming apparatus. It is a graph which shows correction | amendment. 前記画像形成装置におけるトナー補給モータの回転速度とトナー補給量との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a rotation speed of a toner supply motor and a toner supply amount in the image forming apparatus.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, which is an example of an embodiment of the present invention.

本実施形態は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３と、感光体ドラム３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）５と、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、感光体ドラム３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置（現像剤収容装置）２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置２２と、感光体ドラム３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１２とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置１００において、本発明に係る特徴的な画像形成装置の構成を採用したものである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a photosensitive drum 3 on which an electrostatic latent image is formed, a charger (charging device) 5 for charging the surface of the photosensitive drum 3, and the surface of the photosensitive drum 3 An exposure unit (exposure device) 1 for forming an electrostatic latent image on the surface, a developing device (developer containing device) 2 for supplying toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 3 to form a toner image, and development. A toner replenishing device 22 for replenishing toner to the device 2, an intermediate transfer belt unit (transfer device) 8 for transferring the toner image on the surface of the photosensitive drum 3 to a recording medium, and a fixing unit (fixing) for fixing the toner image on the recording medium. The image forming apparatus 100 that forms an image using toner by an electrophotographic method adopts the characteristic image forming apparatus according to the present invention.

この画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。   The image forming apparatus 100 forms a multicolor or single color image on a predetermined sheet (recording paper, recording medium) according to image data transmitted from the outside. A scanner or the like may be provided above the image forming apparatus 100.

まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
画像形成装置１００は、図１に示すように、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することによってカラー画像が形成されるようになっている。 First, the overall configuration of the image forming apparatus 100 will be described.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 handles image data for each color component of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). An image and a yellow image are formed, and a color image is formed by superimposing the images of the respective color components.

従って、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体ドラム３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部）が４つ設けられることになる。   Therefore, in the image forming apparatus 100, as shown in FIG. 1, the developing device 2 (2a, 2b, 2c, 2d) and the photosensitive drum 3 (3a, 3b, 3c) are formed so that images of the respective color components are formed. , 3d), four chargers 5 (5a, 5b, 5c, 5d) and four cleaner units 4 (4a, 4b, 4c, 4d). In other words, four image forming stations (image forming units) each including the developing device 2, the photosensitive drum 3, the charger 5, and the cleaner unit 4 are provided.

なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。また、画像形成装置１００には、露光ユニット１、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５が備えられている。   The symbols a to d indicate that a is a member for forming a black image, b is a member for forming a cyan image, c is a member for forming a magenta image, and d is a member for forming a yellow image. It is a thing. Further, the image forming apparatus 100 includes an exposure unit 1, a fixing unit 12, a sheet conveyance path S, a paper feed tray 10, and a paper discharge tray 15.

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。 The charger 5 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3 to a predetermined potential.
As the charger 5, a contact brush type charger or a non-contact charger type charger may be used in addition to the contact roller type charger shown in FIG.

露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。   As shown in FIG. 1, the exposure unit 1 is a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror. However, in addition to the laser scanning unit, the exposure unit 1 may be an EL (electroluminescence) in which light emitting elements are arranged in an array or an LED writing head. The exposure unit 1 exposes the charged photosensitive drum 3 according to the input image data, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on the surface of the photosensitive drum 3.

現像装置２は、感光体ドラム３に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）の上部には、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）、トナー補給装置２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）、現像槽（現像剤収容部）１１１（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ）を備えている。   The developing device 2 visualizes (develops) the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 with one of K, C, M, and Y toners. Above the developing device 2 (2a, 2b, 2c, 2d), there are a toner transfer mechanism 102 (102a, 102b, 102c, 102d), a toner replenishing device 22 (22a, 22b, 22c, 22d), a developing tank (developer). (Container) 111 (111a, 111b, 111c, 111d).

トナー補給装置２２は、現像槽１１１よりも上方に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２から現像槽１１１へトナー移送機構１０２を介してトナーが供給されるようになっている。   The toner replenishing device 22 is disposed above the developing tank 111 and stores unused toner (powdered toner). The toner is supplied from the toner supply device 22 to the developing tank 111 via the toner transfer mechanism 102.

クリーナユニット４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。   The cleaner unit 4 removes and collects the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 3 after the development and image transfer processes.

感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、及び中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。   An intermediate transfer belt unit 8 is disposed above the photosensitive drum 3. The intermediate transfer belt unit 8 includes an intermediate transfer roller 6 (6a, 6b, 6c, 6d), an intermediate transfer belt 7, an intermediate transfer belt driving roller 71, an intermediate transfer belt driven roller 72, an intermediate transfer belt tension mechanism 73, and an intermediate transfer. A belt cleaning unit 9 is provided.

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。   The intermediate transfer belt 6, the intermediate transfer belt drive roller 71, the intermediate transfer belt driven roller 72, and the intermediate transfer belt tension mechanism 73 stretch the intermediate transfer belt 7 and rotationally drive the intermediate transfer belt 7 in the direction of arrow B in FIG. It is something to be made.

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加されている。   The intermediate transfer roller 6 is rotatably supported by an intermediate transfer roller mounting portion in the intermediate transfer belt tension mechanism 73 of the intermediate transfer belt unit 8. A transfer bias for transferring the toner image on the photosensitive drum 3 onto the intermediate transfer belt 7 is applied to the intermediate transfer roller 6.

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。   The intermediate transfer belt 7 is provided so as to be in contact with each photosensitive drum 3. A color toner image (multicolor toner image) is formed on the intermediate transfer belt 7 by sequentially superimposing and transferring the toner images of the respective color components formed on the photosensitive drum 3. The intermediate transfer belt 7 is formed in an endless shape using a film having a thickness of, for example, about 100 μm to 150 μm.

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。   Transfer of the toner image from the photosensitive drum 3 to the intermediate transfer belt 7 is performed by the intermediate transfer roller 6 in contact with the back side of the intermediate transfer belt 7. A high voltage transfer bias (a high voltage having a polarity (+) opposite to the toner charging polarity (−)) is applied to the intermediate transfer roller 6 in order to transfer the toner image.

中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。   The intermediate transfer roller 6 is formed based on a metal (for example, stainless steel) shaft having a diameter of, for example, 8 to 10 mm, and the surface is covered with a conductive elastic material (for example, EPDM, urethane foam, or the like). With this conductive elastic material, the intermediate transfer roller 6 can uniformly apply a high voltage to the intermediate transfer belt 7. In this embodiment, a roller-shaped transfer electrode (intermediate transfer roller 6) is used as the transfer electrode, but a brush or the like can also be used.

上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。   As described above, the electrostatic latent images on the respective photosensitive drums 3 are visualized with toners corresponding to the respective color components to become toner images, and these toner images are superimposed and laminated on the intermediate transfer belt 7. As described above, the stacked toner images are moved to a contact position (transfer portion) between the conveyed paper and the intermediate transfer belt 7 by the rotation of the intermediate transfer belt 7, and the transfer roller disposed at this position is moved. 11 is transferred onto the paper. In this case, the intermediate transfer belt 7 and the transfer roller 11 are pressed against each other at a predetermined nip, and a voltage for transferring the toner image onto the sheet is applied to the transfer roller 11. This voltage is a high voltage having a polarity (+) opposite to the charging polarity (−) of the toner.

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）から形成される。   In order to obtain the nip constantly, either the transfer roller 11 or the intermediate transfer belt drive roller 71 is made of a hard material such as metal, and the other is a soft material such as an elastic roller (elastic rubber roller or foamable resin roller). Etc.).

中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。   The toner adhering to the intermediate transfer belt 7 due to the contact between the intermediate transfer belt 7 and the photosensitive drum 3 and the toner image remaining on the intermediate transfer belt 7 without being transferred when the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 7 to the sheet. The toner is removed and collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 9 because it causes toner color mixing in the next step.

中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。   The intermediate transfer belt cleaning unit 9 is provided with a cleaning blade (cleaning member) that contacts the intermediate transfer belt 7. The portion of the intermediate transfer belt 7 that is in contact with the cleaning blade is supported by the intermediate transfer belt driven roller 72 from the back side.

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（例えば記録用紙）を蓄積しておくためのものであり、画像形成部及び露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。   The paper feed tray 10 is for storing sheets (for example, recording paper) used for image formation, and is provided below the image forming unit and the exposure unit 1. On the other hand, a paper discharge tray 15 provided in the upper part of the image forming apparatus 100 is for placing printed sheets face down.

また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシート及び手差しトレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。   Further, the image forming apparatus 100 is provided with a sheet conveyance path S for guiding the sheet of the paper feed tray 10 and the sheet of the manual feed tray 20 to the paper discharge tray 15 via the transfer unit and the fixing unit 12. . The transfer unit is located between the intermediate transfer belt driving roller 71 and the transfer roller 11.

さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）等が配置されている。   Further, a pickup roller 16 (16a, 16b), a registration roller 14, a transfer unit, a fixing unit 12, a conveyance roller 25 (25a to 25h), and the like are arranged in the sheet conveyance path S.

搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。   The conveyance rollers 25 are small rollers for promoting and assisting conveyance of the sheet, and a plurality of conveyance rollers 25 are provided along the sheet conveyance path S. The pickup roller 16 a is a pull-in roller that is provided at the end of the paper feed tray 10 and supplies sheets one by one from the paper feed tray 10 to the sheet conveyance path S. The pickup roller 16 b is a drawing roller that is provided near the manual feed tray 20 and supplies sheets from the manual feed tray 20 to the sheet conveyance path S one by one. The registration roller 14 temporarily holds the sheet conveyed in the sheet conveyance path S, and conveys the sheet to the transfer unit at a timing when the leading edge of the toner image on the intermediate transfer belt 7 and the leading edge of the sheet are aligned.

定着ユニット１２は、ヒートローラ８１及び加圧ローラ８２等を備え、これらヒートローラ８１及び加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。   The fixing unit 12 includes a heat roller 81, a pressure roller 82, and the like. The heat roller 81 and the pressure roller 82 rotate with the sheet interposed therebetween. The heat roller 81 is controlled by a control unit (not shown) so as to have a predetermined fixing temperature. This control unit controls the temperature of the heat roller 81 based on a detection signal from a temperature detector (not shown).

ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）が定着されたシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。   The heat roller 81 heat-presses the sheet together with the pressure roller 82 to melt, mix, and press the color toner images transferred to the sheet, and heat-fix the sheet. The sheet on which the multicolor toner image (each color toner image) is fixed is conveyed to the reverse sheet discharge path of the sheet conveyance path S by the plurality of conveyance rollers 25 and is reversed (the multicolor toner image is on the lower side). Are discharged onto the paper discharge tray 15.

次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。
画像形成装置１００には、図１に示すように、上述したように予めシートを収納する給紙トレイ１０、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ２０が配置されている。これら両トレイには各々ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）が配置され、これらピックアップローラ１６によってシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給するようになっている。 Next, the sheet conveying operation by the sheet conveying path S will be described.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 is provided with a paper feed tray 10 that stores sheets in advance and a manual feed tray 20 that is used when printing a small number of sheets as described above. Pickup rollers 16 (16a, 16b) are disposed on both trays, and the pickup rollers 16 supply sheets one by one to the sheet conveyance path S.

片面印字の場合は、給紙トレイ１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。   In the case of single-sided printing, the sheet conveyed from the sheet feeding tray 10 is conveyed to the registration roller 14 by the conveyance roller 25a in the sheet conveyance path S, and is stacked on the leading edge of the sheet and the intermediate transfer belt 7 by the registration roller 14. Then, the toner image is conveyed to a transfer portion (contact position between the transfer roller 11 and the intermediate transfer belt 7) at a timing when the leading edge of the toner image is aligned. In the transfer portion, a toner image is transferred onto the sheet, and this toner image is fixed on the sheet by the fixing unit 12. Thereafter, the sheet is discharged onto the discharge tray 15 from the discharge roller 25c via the conveyance roller 25b.

また、手差しトレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。   Further, the sheet conveyed from the manual feed tray 20 is conveyed to the registration roller 14 by a plurality of conveying rollers 25 (25f, 25e, 25d). Subsequent sheet conveyance operations are discharged to the sheet discharge tray 15 through a process similar to that for the sheets supplied from the sheet feed tray 10 described above.

一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。   On the other hand, in the case of double-sided printing, the trailing edge of the sheet that has completed single-sided printing and passed through the fixing unit 12 as described above is chucked by the paper discharge roller 25c. Next, the sheet is guided to the conveying rollers 25g and 25h by the reverse rotation of the paper discharge roller 25c, and after the printing on the back surface is again performed through the registration roller 14, it is discharged to the paper discharge tray 15.

次に、本実施形態の特徴的なトナー補給装置２２の構成について具体的に説明する。
図２は本実施形態に係る画像形成装置を構成するトナー補給装置の概略構成を示す断面図、図３は図２のＤ−Ｄ断面矢視図である。 Next, the characteristic configuration of the toner replenishing device 22 according to the present embodiment will be described in detail.
2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a toner replenishing device constituting the image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.

トナー補給装置２２は、図２、図３に示すように、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２及びトナー排出口１２３を含む。トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーはトナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給されるようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the toner supply device 22 includes a toner container 121, a toner stirring member 125, a toner discharge member 122, and a toner discharge port 123. The toner replenishing device 22 is disposed above the developing tank 111 and stores unused toner (powdered toner). The toner in the toner replenishing device 22 is supplied from the toner discharge port 123 to the developing tank 111 through the toner transfer mechanism 102 by rotating a toner discharge member (discharge screw) 122.

トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。   The toner storage container 121 is a substantially semi-cylindrical container member having an internal space, and rotatably supports the toner stirring member 125 and the toner discharge member 122 to store the toner. The toner discharge port 123 is a substantially rectangular opening provided below the toner discharge member 122 and from the central portion in the axial direction, and is disposed at a position facing the toner transfer mechanism 102.

トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。   The toner agitating member 125 rotates around the rotating shaft 125 a to draw up the toner in the toner container 121 and convey it to the toner discharge member 122 while agitating the toner accommodated in the toner container 121. And a toner pumping member 125b at the tip. The toner pumping member 125 b is made of a flexible polyethylene terephthalate (PET) sheet and is attached to both ends of the toner stirring member 125.

トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図３に示すように、トナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むスクリューオーガ、並びにトナー排出部材回転ギア１２２ｃで構成されている。トナー排出部材１２２は、図示しないトナー排出部材駆動モータによって回転駆動されるようになっている。スクリューオーガの向きは、トナー排出部材１２２の軸方向両端からトナー排出口１２３側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。   The toner discharge member 122 supplies the toner in the toner storage container 121 to the developing tank 111 from the toner discharge port 123, and as shown in FIG. 3, a screw including a toner transport blade 122a and a toner discharge member rotating shaft 122b. The auger and the toner discharge member rotating gear 122c are included. The toner discharge member 122 is rotationally driven by a toner discharge member drive motor (not shown). The direction of the screw auger is set so that the toner is conveyed from both axial ends of the toner discharge member 122 toward the toner discharge port 123.

トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できる。   A toner discharge member partition wall 124 is provided between the toner discharge member 122 and the toner stirring member 125. Accordingly, the toner pumped up by the toner stirring member 125 can hold an appropriate amount of toner around the toner discharge member 122.

トナー攪拌部材１２５は、図２に示すように、矢印Ｚ方向に回転してトナーを攪拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。そして、トナー排出部材１２２が回転することにより、供給されたトナーをトナー排出口１２３へと導くようになっている。   As shown in FIG. 2, the toner stirring member 125 rotates in the direction of arrow Z, stirs the toner, and pumps the toner toward the toner discharge member 122. At this time, the toner scooping member 125b rotates and slides along the inner wall of the toner container 121 due to its flexibility, and supplies the toner to the toner discharge member 122 side. The supplied toner is guided to the toner discharge port 123 by the rotation of the toner discharge member 122.

次に、本実施形態の画像形成装置１００における特徴的な構成について図面を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面矢視図、図６は図４のＢ−Ｂ断面矢視図、図７は図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。 Next, a characteristic configuration of the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
4 is a cross-sectional view showing the configuration of the developing device constituting the image forming apparatus according to the present embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

本実施形態の画像形成装置１００は、図１、図４に示すように、現像剤が収容される現像槽（現像剤収容部）１１１内に補給トナーを導入するトナー補給口１１５ａを備える現像装置２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置２２と、前記現像剤収容部内にトナーが補給されているか否かを検知するトナー補給検知センサ１１９と、現像装置２内の現像剤のトナー濃度が所定値よりも下回った際に、トナー補給装置２２に対して現像装置２へのトナー補給を指示するトナー濃度制御手段と、トナー濃度制御手段によるトナー補給の指示後にトナー補給検知センサ１１９がトナー補給を検知しない場合に、トナー補給装置２２内のトナーが無いと判断するトナーエンプティー検知手段と、を備えるものであって、現像槽１１１内のトナー補給口１１５ａ付近にトナー補給検知センサ１１９を設けることを特徴とする。   As shown in FIGS. 1 and 4, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a toner replenishing port 115 a that introduces replenished toner into a developing tank (developer housing portion) 111 that houses a developer. 2, a toner replenishing device 22 that replenishes toner to the developing device 2, a toner replenishment detection sensor 119 that detects whether or not toner is replenished in the developer accommodating portion, and a toner of the developer in the developing device 2 When the density falls below a predetermined value, a toner concentration control means for instructing the toner replenishing device 22 to replenish toner to the developing device 2, and a toner replenishment detecting sensor 119 after the toner replenishment instruction by the toner concentration control means Toner empty detecting means for determining that there is no toner in the toner replenishing device 22 when toner replenishment is not detected. And providing a toner supply detecting sensor 119 in the vicinity of over supply opening 115a.

そして、画像形成装置１００は、トナー補給装置２２から現像装置２に所定量のトナーを補給した後に、トナー補給検知センサ１１９の検出値が規定量変化しない場合、トナー補給検知センサ１１９の検出値が規定量変化するようトナー補給装置２２からのトナー補給量を変更することを特徴とする。   Then, after supplying a predetermined amount of toner from the toner replenishing device 22 to the developing device 2, the image forming apparatus 100 determines that the detection value of the toner replenishment detecting sensor 119 does not change when the detection value of the toner replenishment detecting sensor 119 does not change by a specified amount. The toner supply amount from the toner supply device 22 is changed so as to change the specified amount.

まず、本実施形態の特徴的な現像装置２について図面を参照して説明する。
現像装置２は、図４に示すように、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ（現像剤担持部材）１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）装置である。 First, the characteristic developing device 2 of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, the developing device 2 has a developing roller (developer carrying member) 114 disposed in the developing tank 111 so as to face the photosensitive drum 3. 3 is a device for supplying (developing) an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 3 by supplying toner to the surface of the photosensitive drum 3.

現像装置２は、図４〜図６に示すように、現像ローラ１１４の他に、現像槽１１１、現像槽カバー１１５、トナー補給口１１５ａ、ドクターブレード１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切り板（仕切り壁）１１７、トナー補給検知センサ１１９を備えている。   4 to 6, in addition to the developing roller 114, the developing device 2 includes a developing tank 111, a developing tank cover 115, a toner supply port 115a, a doctor blade 116, a first conveying member 112, and a second conveying member. 113, a partition plate (partition wall) 117, and a toner replenishment detection sensor 119.

現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する。）を収容する槽である。また、現像槽１１１には、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３等が配設されている。なお、本実施形態のキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。   The developing tank 111 is a tank for storing a two-component developer containing toner and carrier (hereinafter simply referred to as “developer”). The developing tank 111 is provided with a developing roller 114, a first conveying member 112, a second conveying member 113, and the like. Note that the carrier of this embodiment is a magnetic carrier having magnetism.

現像槽１１１の上側には、図４，図６に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、現像槽１１１内に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口１１５ａが形成されている。   A removable developer tank cover 115 is provided on the upper side of the developer tank 111 as shown in FIGS. Further, the developing tank cover 115 is provided with a toner supply port 115 a for supplying unused toner into the developing tank 111.

現像槽１１１には、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切り板１１７が配設されている。仕切り板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸方向）に平行に延設されている。現像槽１１１の内部は、仕切り板１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。   In the developing tank 111, a partition plate 117 is disposed between the first transport member 112 and the second transport member 113. The partition plate 117 extends in parallel with each axial direction (each rotational axis direction) of the first transport member 112 and the second transport member 113. The interior of the developing tank 111 is partitioned by a partition plate 117 into a first transport path P in which the first transport member 112 is disposed and a second transport path Q in which the second transport member 113 is disposed.

仕切り板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通路が形成されている。以下では、図５に示されるように、矢印Ｘ方向側に形成されている連通路を第１連通路ａ、矢印Ｙ方向側に形成されている連通路を第２連通路ｂと称する。   The partition plate 117 is disposed away from the inner wall surface of the developing tank 111 at both axial ends of the first transport member 112 and the second transport member 113. Thereby, in the developing tank 111, a communication path that connects the first transport path P and the second transport path Q is formed in the vicinity of both axial ends of the first transport member 112 and the second transport member 113. ing. In the following, as shown in FIG. 5, the communication path formed on the arrow X direction side is referred to as a first communication path a, and the communication path formed on the arrow Y direction side is referred to as a second communication path b.

第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切り板１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第１搬送部材１１２は、図５に示すように、矢印Ｘ方向に２成分現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に現像剤を搬送するように設定されている。   The first transport member 112 and the second transport member 113 are arranged in parallel so that their peripheral surfaces face each other via the partition plate 117 and their axes are parallel to each other, and rotate in opposite directions. Is set to As shown in FIG. 5, the first transport member 112 transports the two-component developer in the arrow X direction, and the second transport member 113 transports the developer in the arrow Y direction opposite to the arrow X direction. It is set to be.

第１搬送部材１１２は、図５に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａと第１回転軸１１２ｂからなるスクリューオーガと、ギア１１２ｃにより構成されている。第２搬送部材１１３は、図５に示すように、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａと第２回転軸１１３ｂからなるスクリューオーガと、ギア１１３ｃにより構成されている。第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動することにより現像剤を攪拌すると共に搬送するようになっている。   As shown in FIG. 5, the first transport member 112 includes a screw auger including a spiral first transport blade 112a and a first rotating shaft 112b, and a gear 112c. As shown in FIG. 5, the second transport member 113 includes a screw auger including a spiral second transport blade 113a and a second rotating shaft 113b, and a gear 113c. The first transport member 112 and the second transport member 113 are rotated and driven by a driving unit (not shown) such as a motor to stir and transport the developer.

また、第１搬送部材１１２は、図６に示すように、第１回転軸１１２ｂを垂直方向から眺めたときの第１回転軸１１２ｂと第１搬送羽根１１２ａの外周部とがなす角度、すなわち、螺旋羽根の傾斜角θが３０度以上６０度以下で構成されている。   Further, as shown in FIG. 6, the first conveying member 112 has an angle formed by the first rotating shaft 112b and the outer periphery of the first conveying blade 112a when the first rotating shaft 112b is viewed from the vertical direction, that is, The inclination angle θ of the spiral blade is 30 degrees or more and 60 degrees or less.

具体的には、第１搬送部材１１２の螺旋羽根の傾斜角θが３０度以上６０度以下の場合は、現像剤を第１搬送部材１１２の回転方向に攪拌する力が強いので、補給されたトナーが現像剤の上を浮遊しながら搬送される「浮遊トナー」が生じにくい。従って、トナー補給後であってもトナー補給検知センサ１１９により精度よく現像剤のトナー濃度を検知できる。   Specifically, when the inclination angle θ of the spiral blade of the first conveying member 112 is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees, the developer is replenished because the force for stirring the developer in the rotation direction of the first conveying member 112 is strong. “Floating toner” that is conveyed while the toner floats on the developer is less likely to occur. Accordingly, even after toner replenishment, the toner replenishment detection sensor 119 can accurately detect the toner concentration of the developer.

一方、螺旋羽根の傾斜角θが３０度未満の場合は、第１搬送部材１１２による現像剤搬送速度が低下するため、現像剤の磨耗が早くなる。また、螺旋羽根の傾斜角θが６０度を超えると、第１搬送部材１１２による現像剤搬送速度が速くなり過ぎるため、浮遊トナーが発生し易くなる。   On the other hand, when the inclination angle θ of the spiral blade is less than 30 degrees, the developer transport speed by the first transport member 112 is decreased, so that the developer is quickly worn. When the inclination angle θ of the spiral blade exceeds 60 degrees, the developer transport speed by the first transport member 112 becomes too fast, and thus floating toner is likely to be generated.

現像ローラ１１４は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラであり、現像槽１１１の現像剤を表面に汲み上げて担持し、表面に担持している現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム３に供給するものである。   The developing roller 114 is a magnet roller that is rotationally driven around a shaft center by a driving unit (not shown). The developer in the developing tank 111 is pumped and carried on the surface, and toner contained in the developer carried on the surface is photosensitive. This is supplied to the body drum 3.

現像ローラ１１４で搬送される現像剤は、最近接部分で感光体ドラム３と接触する。この接触領域が現像ニップ部Ｎであり、現像ニップ部Ｎでは、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の現像剤から感光体ドラム３表面の静電潜像へトナーが供給される。   The developer conveyed by the developing roller 114 comes into contact with the photosensitive drum 3 at the closest portion. This contact area is the development nip N, and a development bias voltage is applied to the development roller 114 from a power source (not shown) connected to the development roller 114, and the developer on the surface of the development roller 114 is exposed to light. Toner is supplied to the electrostatic latent image on the surface of the body drum 3.

現像ローラ１１４の表面に近接する位置にはドクターブレード（層厚規制用ブレード）１１６が配されている。   A doctor blade (layer thickness regulating blade) 116 is disposed at a position close to the surface of the developing roller 114.

ドクターブレード１１６は、現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ１１４の鉛直方向下方において、その短手方向の一端が現像槽１１１によって支持され、かつ他端が現像ローラ１１４表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。ドクターブレード１１６の材料としては、ステンレス鋼が使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。   The doctor blade 116 is a plate-like member that extends parallel to the axial direction of the developing roller 114. One end in the short direction is supported by the developing tank 111 and the other end is the developing roller below the developing roller 114 in the vertical direction. 114 is provided to be separated from the surface with a gap. As the material of the doctor blade 116, stainless steel can be used, but aluminum or synthetic resin can also be used.

トナー補給検知センサ１１９は、図４，図６に示すように、トナー補給口１１５ａ付近で、その下方の現像剤搬送方向（矢印Ｘ方向）下流側で、第１搬送部材１１２の鉛直方向下側の現像槽１１１の底面、すなわち、第１搬送路Ｐの底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられている。   As shown in FIGS. 4 and 6, the toner replenishment detection sensor 119 is located near the toner replenishment port 115a, on the downstream side in the developer transport direction (in the direction of the arrow X) below, and below the first transport member 112 in the vertical direction. Is attached to the bottom surface of the developing tank 111, that is, the bottom surface of the first transport path P, and is provided so that the sensor surface is exposed inside the developing tank 111.

また、トナー補給検知センサ１１９は、図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。トナー補給検知センサ１１９には一般的なトナー補給検知センサを使用でき、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。   Further, the toner replenishment detection sensor 119 is electrically connected to a toner density control unit (not shown). As the toner replenishment detection sensor 119, a general toner replenishment detection sensor can be used, and examples thereof include a transmitted light detection sensor, a reflected light detection sensor, and a magnetic permeability detection sensor. Among these, a magnetic permeability detection sensor is preferable.

透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧及びトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。   A power supply (not shown) is connected to the magnetic permeability detection sensor. The power source applies a drive voltage for driving the magnetic permeability detection sensor and a control voltage for outputting a detection result of the toner density to the control means. Application of a voltage to the magnetic permeability detection sensor by the power source is controlled by the control means. The permeability detection sensor is a type of sensor that receives the control voltage and outputs the toner density detection result as an output voltage value. Basically, the sensitivity near the median value of the output voltage is good. It is used by applying a control voltage to obtain a voltage. Such type of magnetic permeability detection sensors are commercially available, and examples thereof include TS-L, TS-A, and TS-K (all are trade names, manufactured by TDK Corporation).

ここで、現像装置２の現像槽における現像剤の搬送について説明する。
図１、図４に示すように、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給される。 Here, the conveyance of the developer in the developing tank of the developing device 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 4, the toner accommodated in the toner replenishing device 22 is transferred into the developing tank 111 through the toner transfer mechanism 102 and the toner replenishing port 115 a, whereby the toner is transferred to the developing tank 111. To be replenished.

現像槽１１１において、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動し、現像剤を搬送する。具体的には、第１搬送路Ｐにおいて、現像剤は、第１搬送部材１１２によって攪拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路ａに到達する。第１連通路ａに到達した現像剤は、第１連通路ａを通過して第２搬送路Ｑへ搬送される。   In the developing tank 111, the first transport member 112 and the second transport member 113 are rotationally driven by a driving means (not shown) such as a motor to transport the developer. Specifically, in the first transport path P, the developer is transported in the arrow X direction while being stirred by the first transport member 112 and reaches the first communication path a. The developer that has reached the first communication path a passes through the first communication path a and is conveyed to the second conveyance path Q.

一方、第２搬送路Ｑにおいて、現像剤は、第２搬送部材１１３によって、攪拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路ｂに到達する。そして、第２連通路ｂに到達した現像剤は、第２連通路ｂを通過して第１搬送路Ｐへ搬送される。
つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送している。 On the other hand, in the second transport path Q, the developer is transported in the direction of the arrow Y while being stirred by the second transport member 113 and reaches the second communication path b. Then, the developer that has reached the second communication path b passes through the second communication path b and is conveyed to the first conveyance path P.
That is, the first transport member 112 and the second transport member 113 transport the developer in the opposite directions while stirring the developer.

このようにして、現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路ａと第２搬送路Ｑと第２連通路ｂとを、第１搬送路Ｐ→第１連通路ａ→第２搬送路Ｑ→第２連通路ｂ、という順序にて循環移動していることになる。そして、現像剤は、第２搬送路Ｑにて搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げられた現像剤中のトナーが感光体ドラム３へと移動して、順次消費されていく。   In this way, the developer passes through the first conveyance path P, the first communication path a, the second conveyance path Q, and the second communication path b in the developing tank 111 from the first conveyance path P to the first communication path. Circulating movement is performed in the order of a → second conveyance path Q → second communication path b. Then, while the developer is being conveyed in the second conveyance path Q, the developer is carried on the surface by the rotation of the developing roller 114 and pumped up, and the toner in the developer that has been pumped up is transferred to the photosensitive drum 3. It moves and is consumed sequentially.

このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する現像剤と混合攪拌される。   In order to make up for the consumed toner, unused toner is replenished to the first transport path P from the toner replenishing port 115a. The replenished toner is mixed and stirred with the developer existing in the first conveyance path P.

次に、画像形成装置１００におけるトナー濃度制御手段及びトナーエンプティー検知手段について具体的に説明する。   Next, the toner density control unit and the toner empty detection unit in the image forming apparatus 100 will be specifically described.

トナー濃度制御手段には、一般的な手段を使用でき、例えば、トナー濃度検知センサを用いた制御、パッチ画像濃度に応じた制御、ドットカウントに応じた制御などが挙げられる。これらの中でも、ドットカウントに応じた制御が好ましい。   As the toner density control means, general means can be used, and examples include control using a toner density detection sensor, control according to patch image density, control according to dot count, and the like. Among these, control according to dot count is preferable.

画像形成装置１００は、図８に示すように、露光ユニット１に送信する画像データに応じたドットデータをカウントするドットカウント装置３５を備えており、トナー濃度制御手段は、ドットカウント装置３５によりカウントされたドットデータに応じて、トナー補給装置２２に対して現像装置２へのトナー補給を指示するようしている。   As shown in FIG. 8, the image forming apparatus 100 includes a dot count device 35 that counts dot data corresponding to image data transmitted to the exposure unit 1, and the toner density control means counts by the dot count device 35. The toner supply device 22 is instructed to supply the toner to the developing device 2 in accordance with the dot data.

トナーエンプティー検知手段は、トナー濃度制御手段によるトナー補給装置２２に対する現像装置２へのトナー補給の指示後において、トナー補給検知センサ１１９がトナー補給を検知できない場合に、トナー補給装置２２から現像装置２にトナーが補給されていない、すなわち、トナー補給装置２２内にトナーがない（トナーエンプティー）と判断するものである。   The toner empty detection unit is configured to switch from the toner supply device 22 to the developing device 2 when the toner supply detection sensor 119 cannot detect toner supply after the toner concentration control unit instructs the toner supply device 22 to supply toner to the developing device 2. It is determined that the toner is not replenished, that is, there is no toner in the toner replenishing device 22 (toner empty).

ここで、本実施形態の特徴的な画像形成装置１００の制御系の構成についてブロック図に基づき説明する。
図８は本実施形態の画像形成装置における制御系の構成を示すブロック図である。 Here, a characteristic configuration of the control system of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to a block diagram.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control system in the image forming apparatus of the present embodiment.

画像形成装置１００は、図８に示すように、画像形成動作の累積回数をカウントする作像カウンタ３３、感光体ドラム３上に形成される画像の画素数の積算値の検出を行うドットカウント装置３５、トナー補給口付近の現像剤の透磁率を検知するトナー補給検知センサ１１９、画像形成プロセス部３６と用紙搬送部３７を含むプリンタエンジン部３４１、現像槽１１１にトナーを補給するトナー排出部材１２２を駆動するトナー排出部材駆動モータ１２６と、これらを制御する制御装置３２を備えている。   As shown in FIG. 8, the image forming apparatus 100 includes an image forming counter 33 that counts the cumulative number of image forming operations, and a dot count device that detects an integrated value of the number of pixels of an image formed on the photosensitive drum 3. 35, a toner replenishment detection sensor 119 that detects the magnetic permeability of the developer near the toner replenishing port, a printer engine unit 341 that includes an image forming process unit 36 and a paper transport unit 37, and a toner discharge member 122 that replenishes the developing tank 111 with toner. And a control device 32 for controlling these.

画像形成装置１００において、トナー濃度制御手段は、図８に示すように、主にドットカウント装置３５、制御装置３２、トナー排出部材駆動モータ１２６とから構成されている。   In the image forming apparatus 100, as shown in FIG. 8, the toner density control means mainly comprises a dot count device 35, a control device 32, and a toner discharge member drive motor 126.

ドットカウント装置３５は、印刷画像に対応して感光体ドラム３に形成される画像（静電潜像）の画素数の積算値を検出するもので、これから印刷しようとする画像及びこれまでに印刷した画像の画素数の積算値カウント値がドットカウント値として、制御装置３２に入力及び記憶される。ドットカウント装置３５にて検出される画像の画素数の積算値からは、画像形成のために消費されるトナー量を予測することができる。   The dot counting device 35 detects an integrated value of the number of pixels of an image (electrostatic latent image) formed on the photosensitive drum 3 corresponding to a print image. The integrated value count value of the number of pixels of the image is input and stored in the control device 32 as a dot count value. From the integrated value of the number of pixels of the image detected by the dot counting device 35, the amount of toner consumed for image formation can be predicted.

制御装置３２は、該ドットカウント値を基にして、当該画像形成にて消費されるトナー量を求め、そのトナー量に応じてトナー補給装置２２のトナー排出部材１２２を回転駆動するようにトナー排出部材駆動モータ１２６に対して指示する。   Based on the dot count value, the control device 32 obtains the toner amount consumed in the image formation, and discharges the toner so that the toner discharge member 122 of the toner replenishing device 22 is rotated according to the toner amount. An instruction is given to the member drive motor 126.

このようにして、現像装置２（現像槽１１１）内から消費されたトナー量に相当するトナーが、トナー補給装置２２から現像装置２（現像槽１１１）に補給されるようになっている。   In this way, toner corresponding to the amount of toner consumed from the developing device 2 (developing tank 111) is supplied from the toner replenishing device 22 to the developing device 2 (developing tank 111).

画像形成装置１００において、トナーエンプティー検知手段は、図８に示すように、主にトナー補給検知センサ１１９、制御装置３２とから構成されている。   In the image forming apparatus 100, the toner empty detection means mainly includes a toner replenishment detection sensor 119 and a control device 32 as shown in FIG.

本実施形態においては、現像槽１１１内の現像剤のトナー濃度をトナー補給検知センサ１１９でモニターしておき、トナー濃度制御手段に対するトナー補給の指示後においても、トナー補給検知センサ１１９がトナー補給を検知できなかった時に、トナーエンプティーと判断している。   In the present embodiment, the toner concentration of the developer in the developing tank 111 is monitored by the toner replenishment detection sensor 119, and the toner replenishment detection sensor 119 supplies the toner even after the toner concentration control unit instructs to replenish the toner. When it cannot be detected, it is determined as toner empty.

また、制御装置３２は、トナー補給装置２２から現像装置２に補給されるトナー補給量を変更するトナー補給量変更手段１３０を備えている。   Further, the control device 32 includes a toner replenishment amount changing unit 130 that changes the toner replenishment amount replenished from the toner replenishing device 22 to the developing device 2.

トナー補給量変更手段１３０は、トナー補給装置２２から現像装置２に所定量のトナーを補給した後に、トナー補給検知センサ１１９の検出値が規定量変化しない場合、トナー補給検知センサ１１９の検出値の変化量が規定量よりも大きい時には、トナー補給量を所定量よりも少なくし、トナー補給検知センサ１１９の検出値の変化量が規定量よりも小さい時には、トナー補給量を所定量よりも多くするように制御するものである。   The toner replenishment amount changing means 130 determines the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 when the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 does not change after a predetermined amount of toner from the toner replenishment device 22 to the developing device 2. When the change amount is larger than the specified amount, the toner replenishment amount is made smaller than the predetermined amount, and when the change amount of the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 is smaller than the prescribed amount, the toner replenishment amount is made larger than the predetermined amount. Is to control.

次に、本実施形態の画像形成装置１００における現像装置２へのトナー補給について説明する。   Next, toner supply to the developing device 2 in the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described.

画像形成装置１００における現像装置２へのトナー補給は、現像装置２の現像槽１１１内の現像剤のトナー濃度が低下して所定値よりも下回った時に、トナー濃度制御手段からトナー補給装置２２に対して現像装置２にトナー補給を行うように指示されて、トナー補給装置２２から現像装置２にトナー補給が行われる。   Toner replenishment to the developing device 2 in the image forming apparatus 100 is performed from the toner concentration control unit to the toner replenishing device 22 when the toner concentration of the developer in the developing tank 111 of the developing device 2 decreases and falls below a predetermined value. On the other hand, the developing device 2 is instructed to replenish toner, and the toner replenishing device 22 replenishes toner to the developing device 2.

現像槽１１１内へのトナー補給は、トナー補給検知センサ１１９により検知される。トナー補給検知センサ１１９は、トナー補給口１１５ａの下方の第１搬送路Ｐの底面に配置されているため、トナー補給口１１５ａから現像剤にトナーが補給されると、直ぐに現像剤の透磁率の変化を検知することができる。すなわち、トナー補給装置２２によるトナー補給が行われたか否を直ぐに確認することができる。   Toner supply into the developing tank 111 is detected by a toner supply detection sensor 119. Since the toner replenishment detection sensor 119 is disposed on the bottom surface of the first conveyance path P below the toner replenishment port 115a, when the toner is replenished to the developer from the toner replenishment port 115a, the magnetic permeability of the developer is immediately measured. Changes can be detected. That is, it is possible to immediately confirm whether or not the toner supply by the toner supply device 22 has been performed.

従って、トナー濃度制御手段によりトナー補給装置２２に対してトナー補給を行うように指示された場合に、トナー補給検知センサ１１９により現像剤の透磁率の変化が検知されない時には、トナー補給装置２２からトナー補給が行われていないと判断できる。すなわち、エンプティー検知手段によりトナー補給装置２２内のトナーが空になっている（トナーエンプティー）と直ぐに判断することができる。   Accordingly, when the toner concentration control means instructs the toner replenishing device 22 to replenish the toner, if the toner replenishment detection sensor 119 does not detect a change in the magnetic permeability of the developer, the toner replenishing device 22 sends the toner. It can be determined that replenishment is not performed. In other words, the empty detection means can immediately determine that the toner in the toner replenishing device 22 is empty (toner empty).

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００において、現像装置２のトナー補給口１１５ａの付近であって、そのトナー補給口１１５ａの下方の第１搬送路Ｐの底面にトナー補給検知センサ１１９を設けたことで、トナー補給装置２２によりトナー補給された時に現像剤の透磁率が変化したことを直ぐに検知することができる。   With the above-described configuration, according to the present embodiment, in the image forming apparatus 100, the bottom surface of the first conveyance path P near the toner supply port 115a of the developing device 2 and below the toner supply port 115a. By providing the toner replenishment detection sensor 119, it is possible to immediately detect that the magnetic permeability of the developer has changed when the toner is replenished by the toner replenishing device 22.

従って、現像装置２内の現像剤のトナー濃度が所定値よりも低下した時、トナー濃度制御手段によりトナー補給装置２２に対してトナー補給を行うように指示された場合に、トナー補給検知センサ１１９により透磁率の変化が検知されない時には、エンプティー検知手段によりトナー補給装置２２内のトナーが空になっている（トナーエンプティー）と直ぐに判断することができる。これにより、感光体ドラム３上にトナー像を形成する時に、トナー濃度の低下による感光体ドラム３へのキャリア付着の発生を抑制することができる。   Accordingly, when the toner concentration of the developer in the developing device 2 falls below a predetermined value, the toner replenishment detection sensor 119 is instructed when the toner concentration control means instructs the toner replenishing device 22 to replenish the toner. When the change in magnetic permeability is not detected, the empty detection unit can immediately determine that the toner in the toner replenishing device 22 is empty (toner empty). Thereby, when a toner image is formed on the photosensitive drum 3, it is possible to suppress the occurrence of carrier adhesion to the photosensitive drum 3 due to a decrease in toner density.

また、本実施形態によれば、第１搬送部材１１２を、螺旋羽根の傾斜角θが３０度以上６０度以下となるように構成したので、現像剤を第１搬送部材１１２の回転方向に攪拌する力が強くなり、補給されたトナーが現像剤の上を浮遊しながら搬送される「浮遊トナー」が生じにくくなる。これにより、トナー補給後であってもトナー補給検知センサ１１９により精度よく現像剤の透磁率の変化を検知できる。   In addition, according to the present embodiment, the first conveying member 112 is configured such that the inclination angle θ of the spiral blade is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees, so that the developer is stirred in the rotation direction of the first conveying member 112. Therefore, the “floating toner” that is conveyed while the supplied toner floats on the developer is less likely to be generated. Thus, even after toner replenishment, the toner replenishment detection sensor 119 can accurately detect the change in the magnetic permeability of the developer.

次に、本実施形態におけるトナー補給量変更手段１３０によるトナー補給量の変更について具体的に説明する。
図９は本実施形態の画像形成装置におけるトナー補給検知センサの出力値とトナー補給量との関係を示すグラフ、図１０（ａ）は前記画像形成装置においてトナー補給量が少ないと判断した時のトナー補給時間の補正を示すグラフ、（ｂ）は前記画像形成装置においてトナー補給量が多いと判断した時のトナー補給時間の補正を示すグラフ、図１１は前記画像形成装置におけるトナー補給モータの回転速度とトナー補給量との関係を示すグラフである。 Next, the change of the toner replenishment amount by the toner replenishment amount changing means 130 in this embodiment will be specifically described.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the output value of the toner replenishment detection sensor and the toner replenishment amount in the image forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 10A is a view when it is determined that the toner replenishment amount is small in the image forming apparatus. FIG. 11B is a graph showing correction of toner supply time, FIG. 11B is a graph showing correction of toner supply time when it is determined that the toner supply amount is large in the image forming apparatus, and FIG. 11 is a rotation of toner supply motor in the image forming apparatus. 6 is a graph showing the relationship between speed and toner supply amount.

トナー補給検知センサ１１９を備える画像形成装置１００においては、図８に示すように、トナー排出部材駆動モータ１２６を一定時間動作すると、略一定（予め設定された規定量）のトナーがトナー補給装置２２から現像装置２に補給される。   In the image forming apparatus 100 provided with the toner replenishment detection sensor 119, as shown in FIG. 8, when the toner discharge member drive motor 126 is operated for a certain period of time, a substantially constant (predetermined predetermined amount) of toner is supplied to the toner replenishing apparatus 22. To the developing device 2.

この時、トナー濃度を検出するトナー補給検知センサ１１９の出力値（検出値）は、図９に示すように、補給されたトナー量に応じて変化する。例えば、トナー排出部材駆動モータ１２６を１秒間動作させた時、この時に補給されたトナーの補給量Ｔ０が０．１６７ｇとすると、トナー補給検知センサ１１９の出力値は０．１５Ｖ変化する。   At this time, the output value (detected value) of the toner replenishment detection sensor 119 for detecting the toner density changes according to the amount of toner replenished as shown in FIG. For example, when the toner discharge member drive motor 126 is operated for 1 second and the toner supply amount T0 supplied at this time is 0.167 g, the output value of the toner supply detection sensor 119 changes by 0.15V.

尚、トナー補給装置２２からのトナー補給量は、トナー補給装置２２の残トナー量が少なくなるにつれて時間当たりのトナー補給量が少なくなってしまう。また、トナーの流動性の変化や環境の変化でもトナー補給量は変化してしまうことがある。   The toner replenishing amount from the toner replenishing device 22 decreases as the remaining toner amount of the toner replenishing device 22 decreases. In addition, the toner replenishment amount may change due to a change in toner fluidity or a change in environment.

そこで、トナー補給量変更手段１３０により、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、トナー補給検知センサ１１９の出力値の変化が小さくなるため、トナー補給量が規定量になるようにトナー排出部材駆動モータ１２６の動作時間を長くする。   Therefore, when the toner replenishment amount changing means 130 reduces the toner replenishment amount per hour, the change in the output value of the toner replenishment detection sensor 119 is small, so that the toner discharge member is driven so that the toner replenishment amount becomes the specified amount. The operating time of the motor 126 is lengthened.

具体的には、図１０（ａ）に示すように、例えば、１秒間トナー補給をしてもトナー補給検知センサ１１９の出力Ｖａ１が１．３５Ｖまで出力が変化しないということは、１秒間補給しても０．１６７ｇ（規定量）補給できていないため、補給時間をｔ１秒長くしてトナー補給量を多くするように補正する。
図中の符号Ｖ０は、１秒間に０．１６７ｇ補給した時のトナー補給検知センサ１１９の出力（電位変化）である。 Specifically, as shown in FIG. 10 (a), for example, the fact that the output Va1 of the toner replenishment detection sensor 119 does not change until 1.35V even if the toner is replenished for 1 second. However, since 0.167 g (regulated amount) has not been supplied, the toner supply amount is corrected by increasing the supply time by t1 seconds.
Reference sign V0 in the figure is the output (potential change) of the toner replenishment detection sensor 119 when 0.167 g is replenished per second.

一方、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、トナー補給検知センサ１１９の出力値の変化が大きくなるため、のトナー補給量が規定量になるようにトナー排出部材駆動モータ１２６の動作時間を短くする。   On the other hand, when the toner replenishment amount per time is large, the change in the output value of the toner replenishment detection sensor 119 becomes large, so that the operation time of the toner discharge member drive motor 126 is shortened so that the toner replenishment amount becomes the specified amount. To do.

具体的には、図１０（ｂ）に示すように、例えば、１秒間トナー補給をしたらトナー補給検知センサ１１９の出力Ｖａ２が１．３５Ｖより低い値まで出力が変化したということは、１秒間補給した場合、０．１６７ｇ（規定量）より多く補給しているため、補給時間をｔ２秒短くしてトナー補給量を少なくするように補正する。   Specifically, as shown in FIG. 10B, for example, when the toner supply is performed for 1 second, the output Va2 of the toner supply detection sensor 119 is changed to a value lower than 1.35V. In this case, since the replenishment is larger than 0.167 g (a prescribed amount), the replenishment time is shortened by t2 seconds to correct the toner replenishment amount.

この様に、トナー補給量変更手段１３０により、トナー補給検知センサ１１９の出力値の変化量に応じてトナー排出部材駆動モータ１２６の動作時間を制御することで、必要なトナー補給量を正確に現像装置２に補給できるので、現像装置２内のトナー濃度を安定化させることができる。   In this way, the toner replenishment amount changing means 130 controls the operation time of the toner discharge member drive motor 126 in accordance with the amount of change in the output value of the toner replenishment detection sensor 119, thereby accurately developing the necessary toner replenishment amount. Since the apparatus 2 can be replenished, the toner density in the developing apparatus 2 can be stabilized.

すなわち、トナー補給量変更手段１３０により、トナー補給量の過不足を判断する情報をピクセル数に応じたトナー補給量にフィードバックすることで、現像装置２内のトナー濃度を安定化させることができる。   That is, the toner concentration in the developing device 2 can be stabilized by feeding back the information for determining whether the toner replenishment amount is excessive or insufficient to the toner replenishment amount according to the number of pixels.

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００にトナー補給量変更手段１３０を備えたことで、トナー補給装置２２から現像装置２に所定量のトナーを補給した後に、トナー補給検知センサ１１９の検出値が規定量変化しない場合、トナー補給量変更手段１３０により、トナー補給検知センサ１１９の検出値の変化量が規定量よりも大きい時には、トナー補給量を所定量よりも少なくし、トナー補給検知センサ１１９の検出値の変化量が規定量よりも小さい時には、トナー補給量を所定量よりも多くするようにトナー補給量を変更するように制御することで、適切なトナー補給を行うことができる。これにより、現像装置２内のトナー濃度を長期に渡り安定化し、延いては高精細の画像を提供できる画像形成装置を実現できる。   As described above, according to the present embodiment, the image forming apparatus 100 includes the toner replenishment amount changing unit 130, so that a predetermined amount of toner is replenished from the toner replenishment device 22 to the developing device 2. When the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 does not change by a predetermined amount, when the change amount of the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 is larger than the predetermined amount by the toner replenishment amount changing unit 130, When the amount of change in the detection value of the toner replenishment detection sensor 119 is smaller than the specified amount, the toner replenishment amount is controlled to be changed so that the toner replenishment amount is larger than the predetermined amount. Can be replenished. As a result, it is possible to realize an image forming apparatus that can stabilize the toner concentration in the developing device 2 over a long period of time and can provide a high-definition image.

また、変形例として、図１１に示すように、トナー排出部材駆動モータ１２６の回転速度を変えることで、トナー補給量を変化させることができる。   As a modification, as shown in FIG. 11, the toner replenishment amount can be changed by changing the rotation speed of the toner discharge member drive motor 126.

具体的には、図１１に示すように、例えば、１秒間トナー補給をしたら０．１６７ｇ（規定量）補給され、センサ出力の変化量が０．１５Ｖであることが理想であるが、１秒間補給しても、この様に変化しない場合、トナー排出部材駆動モータ１２６の回転速度を変更することで、トナー補給量を調整できる。   Specifically, as shown in FIG. 11, for example, if toner is replenished for 1 second, 0.167 g (specified amount) is replenished, and the change amount of the sensor output is ideally 0.15 V. If replenishment does not change in this way, the toner replenishment amount can be adjusted by changing the rotational speed of the toner discharge member drive motor 126.

すなわち、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、トナー排出部材駆動モータ１２６の駆動速度を速くして規定のトナー補給量になるよう制御する。一方、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、トナー排出部材駆動モータ１２６の駆動速度を遅くして規定のトナー補給量になるよう制御する。   That is, when the toner replenishment amount per hour is small, control is performed so that the drive speed of the toner discharge member drive motor 126 is increased to a prescribed toner replenishment amount. On the other hand, when the amount of toner replenishment per hour is large, control is performed such that the drive speed of the toner discharge member drive motor 126 is slowed down to a specified toner replenishment amount.

以上のように構成したので、変形例によれば、トナー補給量変更手段１３０により、トナー排出部材駆動モータ１２６の駆動速度を制御してトナー排出部材１２２の回転速度を変更することでトナー補給量を変更することができる。これにより、トナー補給装置２２の駆動時間を変えることなく、必要なトナー補給量を正確に補給でき、容易にトナー濃度を安定化させることができる。   With the above configuration, according to the modification, the toner replenishment amount is changed by controlling the drive speed of the toner discharge member drive motor 126 and changing the rotation speed of the toner discharge member 122 by the toner replenishment amount change means 130. Can be changed. Thus, the necessary toner replenishment amount can be accurately replenished without changing the driving time of the toner replenishing device 22, and the toner density can be easily stabilized.

尚、上述した実施形態では、本発明に係る画像形成装置の構成を図１に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、トナー補給装置によりトナーを補給することで現像装置内の現像剤のトナー濃度を制御するようにした画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the configuration of the image forming apparatus according to the present invention is applied to the image forming apparatus 100 as shown in FIG. 1 has been described. As long as the image forming apparatus controls the toner density of the developer, the image forming apparatus is not limited to the image forming apparatus and the copying machine having the above-described configuration, and can be developed to other image forming apparatuses. is there.

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope not departing from the gist of the present invention are also included in the technical scope of the present invention.

１ 露光ユニット（露光装置）
２ 現像装置（現像剤収容装置）
３ 感光体ドラム
５ 帯電器（帯電装置）
８ 中間転写ベルトユニット（転写装置）
１２ 定着ユニット（定着装置）
２２ トナー補給装置
３２ 制御装置
３３ 作像カウンタ
３５ ドットカウント装置
１００ 画像形成装置
１１１ 現像槽（現像剤収容部）
１１２ 第１搬送部材（現像剤搬送部材）
１１２ａ 第１搬送羽根
１１２ｂ 第１回転軸
１１３ 第２搬送部材（現像剤搬送部材）
１１４ 現像ローラ
１１５ 現像槽カバー
１１５ａ トナー補給口
１１９ トナー補給検知センサ
１２２ トナー排出部材
１２６ トナー排出部材駆動モータ
１３０ トナー補給量変更手段 1 Exposure unit (exposure equipment)
2 Developing device (Developer container)
3 Photosensitive drum 5 Charger (charging device)
8 Intermediate transfer belt unit (transfer device)
12 Fixing unit (fixing device)
22 toner replenishing device 32 control device 33 image forming counter 35 dot count device 100 image forming device 111 developing tank (developer container)
112 First conveying member (developer conveying member)
112a First conveying blade 112b First rotating shaft 113 Second conveying member (developer conveying member)
114 Developing roller 115 Developing tank cover 115a Toner replenishing port 119 Toner replenishing detection sensor 122 Toner discharging member 126 Toner discharging member driving motor 130 Toner replenishing amount changing means

Claims (6)

トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤収容部内に補給トナーを導入するトナー補給口と、前記現像剤収容部内にトナーが補給されているか否かを検知するトナー補給検知センサとを具備する現像剤収容装置を備えるとともに、前記現像剤収容装置へトナーを供給するトナー排出部材と、前記トナー排出部材を回転させるトナー排出部材駆動モータとを具備して前記現像剤収容装置にトナーを補給するトナー補給装置を備える画像形成装置において、
前記トナー補給検知センサは、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直下の領域を含んだ底面に設けることを特徴とする画像形成装置。 A developer containing portion for containing a developer containing toner and a magnetic carrier; a toner replenishing port for introducing replenished toner into the developer containing portion; and whether or not toner is replenished in the developer containing portion. A developer storage device including a toner replenishment detection sensor for detection; a toner discharge member that supplies toner to the developer storage device; and a toner discharge member drive motor that rotates the toner discharge member. In an image forming apparatus including a toner replenishing device for replenishing toner to the developer containing device,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner replenishment detection sensor is provided on a bottom surface including a region immediately below the toner replenishing port in the developer accommodating portion. 前記現像剤収容装置は、前記現像剤収容部内で前記現像剤を攪拌しながら循環搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、を備え、
前記トナー補給検知センサは、前記現像剤収容部内の前記トナー補給口の直近でかつ前記トナー補給口よりも現像剤搬送方向下流側の底面に設けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The developer accommodating device includes a developer conveying member that circulates and conveys the developer in the developer accommodating portion, and a developing roller that supplies toner contained in the developer to a photosensitive drum,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner replenishment detection sensor is provided on a bottom surface in the developer accommodating portion in the vicinity of the toner replenishing port and on the downstream side in the developer transport direction from the toner replenishing port. apparatus. 前記トナー補給装置から前記現像剤収容装置に所定量のトナーを補給した後に、前記トナー補給検知センサの検出値が規定量変化しない場合、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも大きい時には、トナー補給量を所定量よりも少なくし、前記トナー補給検知センサの検出値の変化量が規定量よりも小さい時には、トナー補給量を所定量よりも多くするようにトナー補給量を変更するトナー補給量変更手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。   If the detection value of the toner supply detection sensor does not change after a predetermined amount of toner is supplied from the toner supply device to the developer storage device, the change amount of the detection value of the toner supply detection sensor is greater than the specified amount. Is larger than the predetermined amount, and when the change amount of the detection value of the toner replenishment detection sensor is smaller than the specified amount, the toner replenishment amount is set to be larger than the predetermined amount. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a toner replenishment amount changing unit to change. 前記トナー補給検知センサは、前記現像剤収容部内の現像剤の透磁率を検知することを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner replenishment detection sensor detects a magnetic permeability of the developer in the developer accommodating portion. 5. 前記トナー補給量変更手段は、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を速くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動速度を遅くして規定のトナー補給量になるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。   The toner replenishment amount changing means controls to increase the driving speed of the toner discharge member drive motor to a specified toner replenishment amount when the toner replenishment amount per hour is small. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein when the amount is large, the toner discharging member driving motor is controlled to be slowed down so that a predetermined toner replenishment amount is obtained. 前記トナー補給量変更手段は、時間当たりのトナー補給量が少ない場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を長くして規定のトナー補給量になるよう制御し、時間当たりのトナー補給量が多い場合は、前記トナー排出部材駆動モータの駆動時間を短くして規定のトナー補給量になるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。   The toner replenishment amount changing means controls to increase the driving time of the toner discharge member drive motor to a specified toner replenishment amount when the toner replenishment amount per hour is small. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein when the amount is large, control is performed such that the driving time of the toner discharge member driving motor is shortened to a specified toner supply amount.
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